RU28732U1 - Корпус цилиндра низкого давления паровой турбины - Google Patents

Description

2002134295

z

МПК7 F01D3/00;

25/28

Корпус цилиндра низкого давления паровой турбины

Предлагаемая полезная модель относится к области энергомашиностроения, конкретно турбостроения, в частности к устройству корпуса двухпоточного цилиндра низкого давления (ЦНД) паровой турбины с массивным ротором низкого давления (РИД).

Известны конструкции корпуса двухноточного ЦНД для мощных паровых турбин с массивным РНД с применением выносных опор, передающих нагрузки от вращающихся частей паровой турбины на среднюю часть поперечных балок фундамента.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства относится то, что данная конструкция корпуса ЦНД с массивным РНД требует необходимости сооружения достаточно жёсткой конструкции корпуса ЦНД, массивных поперечных балок фундамента, а также увеличения расстояния между опорами даже для одного ЦНД и тем более для последовательно установленных опор двух или трёх ЦНД что, как следствие, ведет к необходимости увеличения количества опор и габаритов РНД, габаритных размеров паровой турбины и машинного зала в целом. ( Трояновский Б,М. Турбины для атомных электростанций. М,1978 г, с,142-146, рис.5-30),

Известна традиционно применяемая в практике, конструкция корпуса двухпоточного ЦНД для паровых турбин с массивным РНД с применением встроенных в корпус ЦНД опор, передающих нагрузки от вращающихся частей паровой турбины на основную часть поперечных балок фундамента.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства относится то, что подобное выполнение конструкции корпуса ЦНД с применением встроенных в корпус ЦНД опор требует необходимости создания достаточно мощных, жёстких и, соответственно, массивных конструкций ЦНД, а также создания дополнительной системы мощных поперечных и продольных балок фундамента. В противном случае из-за возможных деформаций корпуса ЦНД может обостряться проблема вибрационной надёжности

турбоагрегата, что, как следствие, может приводить к снижеиию мощности турбоагрегата. (Трояновский Б.М. Турбины для атомных электростанций. М.:,1978г, с.142-146, рис.5-30).

Известно устройство корпуса ЦНД для мощных паровых турбин с массивным РНД и выбранное в качестве прототипа, включающее, соединенные вертикальным разъемом две части переднюю и заднюю, боковые опоры, опоры роторов, валопровод. При этом, опоры роторов жестко соединены с передней торцевой стенкой корпуса цилиндра низкого давления, выполненной с усилением, а в качестве усиления используется жестко связанная с корпусом передней торцевой стенки ЦНД, металлическая ферма.

Известное устройство, принятое за прототип, частично решает задачу перераспределения нагрузок на поперечные и продольные фундаментные балки, однако не позволяет обеспечить эффективное усиления жесткости корпуса ЦНД с одновременным оптимальным перераспределением нагрузки на поперечные и продольные фундаментные балки и на опоры ЦНД. ( Свидетельство на полезную модель № 22190, МПК 7 F01D 25/28, приоритет от 05.11.01, опубликовано БИ№ 7-2002).

Задачей на решение которой направлено предлагаемое техническое решение является обеспечение эффективного усиления жесткости корпуса ЦНД способного одновременно рещить проблему оптимального перераспределения нагрузок на поперечные и продольные фундаментные балки и на опоры ЦНД.

Для достижения желаемого технического результата корпус двух поточного ЦНД паровой турбины, состоящий из трех частей левой, правой и средней, выполненных в виде разъемных верхних и нижних половин и соединенных горизонтальным разъемом, имеющий опоры корпуса, встроенные в нижнею часть корпуса цилиндра, опоры массивного РНД и соединенные с внутренними левой и правой торцевыми стенками корпуса ЦНД с усилением, выполненным в виде единой металлоконструкции, которая представляет собой жёстко связанную с левой и правой торцевыми стенками корпуса ЦНД продольно - поперечную ферму, включающую внутренние наклонные поперечные рёбра опор, а также систему наружных поперечных и продольных рёбер в нижней и верхней половинах средней части корпуса ЦНД.

Проведённый заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно- техническим источникам информации с целью выявления источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения позволил установить, что заявитель не обнаружил технических решений, характеризующихся

аналогичными или эквивалентными признаками, по отношению к указанным признакам предлагаемого технического решения, а также позволил выявить совокупность существенных отличительных признаков, по отношению к усматриваемым заявителем техническому результату и изложенных в нижеприведенной формуле полезной модели. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию патентоспособности новизна полезной модели.

Предлагаемая конструкция оптимально усиленного корпуса двухпоточного ЦНД турбоагрегата со встроенными в него опорами и массивным РИД иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1-3.

На фигуре 1 показан фрагмент продольного разреза оптимально усиленного корпуса ЦНД паровой турбины, а на фигурах 2 и 3 фрагменты его поперечного разреза.

В частности на фигуре 1 представлен разрез корпуса двухпоточного ЦНД состоящий из левой верхней 1 и нижней 2, а также правой верхней 3 и нижней 4 половин крышки корпуса, включая среднею верхнею 5 и нижнею 6 части. Здесь же показаны оси передней 7 и задней 8 встроенных опор РНД. В средней части корпуса ЦНД 5 выполнены три одинаковых и симметричных внутренних поперечных 9 и продольных 10 элементов усилений, представляюш;их собой дополнительные ребра жесткости (см. фиг. 1-2).

Нижняя часть корпуса ЦНД состоит из левой 2, средней - 6, и правой 4 половин крышки корпуса. В средней части 6 выполнены по два симметричных с каждой стороны поперечных 11 и продольных 12 элементов усиления, представляющие собой взаимно связанные между собой и, одновременно, с мощными поперечными швеллерами 13, 14 и патрубками отбора пара 15, а также с усиленными поперечными рёбрами 16, 17, непосредственно усиливающих встроенные опоры РНД 18с левой 2 и правой 4 нижних половин крышки корпуса ЦНД (см. фиг.З).

Описанное выше устройство оптимально усиленного корпуса двухпоточного ЦНД паровой работает следующим образом.

При монтаже паровой турбины с использованием известной технологии выверки цилиндров турбин по реакциям опор с применением динамометров (Абалков Б.В. Монтаж и наладка турбоагрегатов и вспомогательного оборудования машинного зала. М. Энергия, 1976г с.55.) путём замеров, устанавливают расчётные нагрузки на балки фундамента под опорами 18 корпуса ЦНД. Передача необходимой нагрузки на опоры 16 корпуса ЦНД осуществляется за счёт выполненного усиления внутренних

торцевых стенок, дополнительно укрепленных взаимосвязанными наружньми симметричными продольно - поперечными рёбрами и одновременно связанных с мощными внутренними симметричными поперечными ребрами жёсткости патрубков отбора пара и встроенных опор, в целом представляющих единую жёсткую и комбинированную продольно - поперечную ферму (металлоконструкцию).

При этом амплитуда колебаний поперечной балки фундамента, передаваемых от вращающихся роторов паровой турбины, а также величина прогиба торцевых стенок корпуса ЦНД, выполненных с усилением будет находиться в допустимых регламентом эксплуатации пределах даже при существенно повышенных нагрузках на опоры.

Таким образом, выщеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

средство, воплощающее предлагаемое устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно, в области турбостроения ;

для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы, подтверждается возможность его осуществления с помощью приведённых в описании заявки средств и методов;

средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно усиление корпуса ЦНД и, одновременно, более равномерное распределение нагрузок на встроенные в корпус двухпоточного ЦНД опорные части паровой турбины с массивным РНД, что ведет к оптимальному перераспределению нагрузок с поперечной балки фундамента, на имеющие достаточный запас по нагрузке продольные фундаментные балки и, как следствие, возможность увеличения нагрузок, и соответственно применение более массивных и мощных РНД при одновременном повыщении мощности паровой турбины без увеличения её габаритов и фундаментной части строительной конструкции машинного зала электростанции в целом.

Следовательно заявленное техническое решение соответствует критерию патентоспособности промышленная применимость полезной модели.

Claims (1)

1. Корпус цилиндра низкого давления паровой турбины, имеющий опоры и состоящий из частей, выполненных в виде половин, соединенных разъемом, нижние из которых имеют также встроенные в корпус цилиндра опоры ротора, соединенные с торцевой стенкой корпуса ЦНД жесткой связью, выполненной с усилением в виде металлической фермы, отличающийся тем, что корпус ЦНД дополнительно включает среднюю часть, при этом половины всех частей корпуса соединяют между собой горизонтальным разъемом, а нижние части, имеющие встроенные опоры ротора, жестко соединяют с левой и правой торцевыми стенками корпуса усилением, выполненным в виде продольно-поперечной металлоконструкции, включающей внутренние симметричные наклонные поперечные ребра жесткости, а также систему наружных симметричных продольных и поперечных ребер жесткости, выполненных в нижней и верхней половинах средней части корпуса цилиндра.